电磁兼容设计与测量技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

基本信息

书名：电磁兼容设计与测量技术

定价：36.00元

作者：李舜阳

出版社：中国标准出版社

出版日期：2009-09-01

ISBN：9787506653541

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.522kg

编辑推荐

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内容提要

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本书全面、系统地论述了电磁兼容设计及测量方法，从基础的印制电路到设备、系统、系统间，循序渐进，对广大的工程设计和试验人员进行了系统的设计和测量指导，并根据多年的实践经验对技术人员遇到的问题给予解答。本书实用性很强，面向广大电磁兼容工程设计人员、电工电子产品设计及检测人员、电工电子等相关专业大专院校师生，是电磁兼容设计的工具书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《电磁兼容设计与测量技术》这本书，与其说是对特定知识点的罗列，不如说是一部关于如何驾驭无形电磁力量，并使其为我们所用的实用指南。它旨在为读者构建一个系统性的认知框架，帮助理解和掌握电磁兼容（EMC）设计与测量领域的精髓。 第一部分：电磁兼容的基石——理论与原理 本书的开篇，着力于打牢理论基础。我们将深入探讨电磁兼容的核心概念，理解为何它在现代电子产品开发中如此至关重要。这不仅仅是满足法规要求，更是确保产品稳定运行、提高可靠性、避免相互干扰的关键。 电磁干扰（EMI）与电磁敏感性（EMS）的辩证统一： 我们将首先区分并阐述EMI和EMS这两个紧密相连的概念。EMI是指设备或系统产生的电磁骚扰，可能对其他设备造成不良影响；而EMS则是设备或系统在外部电磁骚扰环境下保持正常工作的能力。理解两者的关系，是理解EMC问题根源的第一步。我们将通过生动的实例，例如手机信号对收音机的干扰，或汽车电子系统对导航信号的影响，来具象化这些理论。 电磁兼容的三个要素： EMC的发生离不开三个基本要素：干扰源、传播耦合途径以及受害者。本书将详细剖析这三个要素的特性。 干扰源的分析： 从数字电路中的开关噪声、高频信号的辐射，到电源线上的传导干扰，我们将系统性地梳理各类常见的EMI源。识别干扰源的类型、频率范围、强度以及辐射或传导的特性，是后续设计和优化的基础。我们会介绍一些基本的分析工具和方法，例如频谱分析仪的基本原理，以及如何通过观测波形来初步判断干扰特性。 传播耦合途径的揭示： 了解电磁能量如何从干扰源传播到受害者同样至关重要。本书将详细讲解各种耦合机制，包括： 传导耦合： 声音通过空气传播，电磁干扰也可能沿着电源线、信号线、地线等导电路径传播。我们将分析阻抗不匹配、信号回流路径不当等导致传导耦合的常见原因，并探讨滤波、接地等抑制传导干扰的初步思路。 辐射耦合： 开放的电缆、PCB布线、设备外壳等都可能成为电磁波的辐射天线。本书将深入介绍电磁波的产生机理，以及天线理论在EMC中的应用。我们会讲解如何评估结构的辐射效率，以及如何通过屏蔽、滤波等手段来减少辐射。 电容耦合与电感耦合： 两个导体之间的电场和磁场相互作用，会形成电容和电感耦合。我们将分析这些耦合的发生条件，以及它们在PCB设计和设备布局中的影响。 受害体的易感性分析： 并非所有设备对电磁骚扰都同样敏感。本书将介绍不同类型电子元件（如IC、传感器、显示器）对电磁干扰的敏感性特点，以及如何通过元器件选型和电路设计来提高设备的EMC性能。 电磁兼容标准与法规概览： 了解国际和国内的EMC标准是进行产品设计和测试的必要前提。本书将介绍一些重要的EMC标准，例如CISPR、FCC、CE等，并解释它们对产品提出的基本要求。我们将重点关注不同类别产品（如信息技术设备、家用电器、医疗设备）的典型EMC测试项目和限值，帮助读者理解标准背后的逻辑，以及如何在设计阶段就考虑法规要求。 第二部分：电磁兼容的设计艺术——预防与控制 理论的目的是指导实践。在掌握了EMC的基本原理后，本书将重点转向如何在产品设计的各个环节中，主动地进行EMC设计，从源头上预防和控制电磁干扰。 PCB布局与布线技巧： PCB是现代电子产品的核心，其布局和布线对EMC性能有着决定性的影响。 电源与地平面设计： 我们将强调完整、低阻抗的电源和地平面对于信号完整性和EMC的重要性。介绍如何合理划分不同电源域的地平面，避免信号电流在地平面上产生不必要的压降和耦合。 信号线布局与走线： 针对高速信号线，我们将讨论差分信号的优势，如何避免长而敏感的信号线，如何处理信号的返回路径，以及避免信号线与高频噪声源的平行耦合。 去耦电容的策略： 去耦电容是抑制电源噪声的关键。本书将详细讲解去耦电容的选择、放置位置、数量以及不同类型去耦电容的特性，确保芯片在工作时能获得稳定纯净的电源。 接口与连接器的EMC设计： 接口是设备与外界沟通的桥梁，也是EMI/EMS的重要入口。我们将讨论如何通过滤波连接器、差分信号接口、合适的屏蔽等方式来增强接口的EMC性能。 屏蔽与接地技术： 屏蔽和接地是EMC设计中最直接有效的两大手段。 屏蔽体的设计与评估： 介绍不同材料（如金属、导电涂层）的屏蔽效能，以及屏蔽体形状、缝隙、开孔等对屏蔽效果的影响。我们将探讨如何通过结构设计来提高屏蔽体的整体性能。 接地系统的优化： 强调良好接地系统的建立，包括单点接地、多点接地、星型接地等不同接地方式的适用场景。分析接地电阻、接地回路等对EMC性能的影响，以及如何通过有效的接地来降低共模和差模干扰。 滤波器的应用与设计： 滤波器是用于抑制特定频率电磁干扰的关键组件。 滤波器类型与特性： 介绍低通、高通、带通、带阻滤波器的工作原理，以及它们的插入损耗、阻抗特性等。 电源线与信号线滤波： 详细讲解如何在电源线和信号线上选择和设计合适的滤波器，以满足传导发射和敏感性的要求。我们将通过实际案例，演示如何根据干扰频率和信号特性来选择合适的滤波方案。 外壳与连接器的EMC设计： 设备的金属外壳通常起着重要的屏蔽作用。 外壳的屏蔽效能分析： 讨论外壳材料、接缝、安装孔、电缆引入等对屏蔽效能的影响，以及如何通过优化设计来减少外壳的泄露。 电缆与连接器的屏蔽： 强调屏蔽电缆和屏蔽连接器的正确使用，以及如何确保屏蔽层的连续性。 第三部分：电磁兼容的测量实践——验证与优化 理论设计和仿真分析固然重要，但最终的EMC性能还需要通过实际的测量来验证。本书的第三部分将带领读者走进EMC实验室，学习如何进行有效的EMC测量。 EMC测量环境与设备： 电波暗室（Anechoic Chamber）： 介绍电波暗室的功能、结构以及其在电磁辐射发射和抗扰度测试中的重要作用。 测试场地（Open Area Test Site, OATS）： 解释OATS的场地要求和工作原理，以及其在电磁辐射发射测试中的应用。 近场探头与频谱分析仪： 详细介绍近场探头的工作原理，如何利用它们来定位和分析PCB上的EMI源。同时，深入讲解频谱分析仪的功能、设置以及如何通过频谱分析仪来观察和分析电磁信号。 EMC测试夹具与负载： 介绍各种用于模拟不同测试场景的EMC测试夹具和负载。 电磁辐射发射（RE）测量： 传导发射（CE）测量： 讲解传导发射的测量原理、测试配置（如LISN的使用），以及如何评估产品在电源线和信号线上的传导骚扰。 辐射发射（RE）测量： 介绍辐射发射的测量原理、天线选择、扫频范围以及如何评估产品对外空间产生的电磁辐射。 电磁敏感性（EMS）/抗扰度（IEC）测量： 静电放电（ESD）抗扰度测试： 详细介绍ESD测试的原理、测试等级、接触放电与空气放电的区别，以及如何评估产品对静电的抵抗能力。 电快速瞬变脉冲群（EFT/B）抗扰度测试： 讲解EFT/B测试的原理、测试波形、测试等级，以及如何评估产品对电源线和信号线上快速瞬变的抵抗能力。 浪涌（Surge）抗扰度测试： 介绍浪涌测试的原理、测试波形、测试等级，以及如何评估产品对电源线和信号线上高能瞬变的抵抗能力。 射频（RF）传导和辐射抗扰度测试： 讲解如何模拟外部射频干扰，评估产品在射频环境下的工作稳定性。 EMC故障诊断与排除： 信号完整性与EMC的关联： 强调信号完整性问题（如过冲、下冲、振铃、时序错误）往往是EMI的根源。本书将指导读者如何通过观察信号波形来诊断潜在的EMI问题。 噪声源的定位与分析： 基于测量数据，如何运用近场探头、频谱分析仪等工具，准确地定位EMI源，并对其进行深入分析。 优化与再测试： 在识别出EMI问题后，本书将提供系统性的优化建议，例如调整PCB布局、增加滤波、改进屏蔽等，并指导读者如何进行再测试，验证优化效果。 第四部分：进阶与应用——面向未来 在掌握了EMC设计与测量的基础知识后，本书还将拓展到更广泛的应用和前沿领域。 EMC仿真技术： 介绍电磁场仿真软件（如HFSS, CST, ADS等）在EMC设计中的应用。学习如何利用仿真工具来预测和分析产品的EMC性能，从而在早期设计阶段就发现潜在问题，减少原型制作和测试的次数。 特定应用场景的EMC挑战： 探讨在汽车电子、航空航天、医疗设备、无线通信等特定行业中，EMC面临的独特挑战和解决方案。 EMC设计的前沿趋势： 展望EMC设计领域的新技术、新方法，例如基于AI的EMC优化、低功耗EMC设计等。 本书的编写风格力求清晰易懂，图文并茂。我们不仅会讲解原理，更会提供大量实际案例和操作指南，帮助读者将所学知识转化为解决实际问题的能力。无论您是初入EMC领域的工程师，还是有经验的设计师，相信都能从这本书中获得启发和收获，最终在电磁兼容的设计与测量技术领域游刃有余，设计出性能卓越、可靠稳定的电子产品。